№67-15

Імітаційна модель пристрою для автоматичної оптимізації орієнтації в просторі сонячної батареї

А.В. Ужеловський¹, В.О. Ужеловський¹, В.С. Ткачов¹, Г.В. Кравець²

¹Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, Україна

²Дніпровський технікум зварювання та електроніки імені Є.О. Патона, Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2021, 67:179-188

https://doi.org/10.33271/crpnmu/67.179

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета. Розробка імітаційної моделі автоматичної системи оптимального регулювання положення сонячних панелей у просторі, що забезпечує, за рахунок стеження за Сонцем, підвищення рівня енергетичної ефективності технологічного процесу виробництва електричної енергії, врахування збурюючих впливів та здешевлення вартості виробництва електроенергії у порівнянні з використовуємими зараз альтернативними методами.

Методика досліджень. Нехтуючи незначною інерційністю перетворювача і сонячної панелі у даній роботі застосована методика поліноміальної апроксимації другого порядку що відображає обернену параболу.

Результати досліджень. У зв’язку з значною інерційністю об’єктів технологічного процесу, який прив’язаний до регіональних умов руху сонця протягом доби та пори року, в імітаційній моделі прийняті допущення, що в загальному випадку не виплавають на отримані результати дослідження. В зв’язку з цим була розроблена і досліджена, з використанням програмно-технічних можливостей прикладного програмного комплексу Matlab-Simulink, працездатність імітаційної моделі системи оптимального керування положенням в просторі сонячної батареї, у склад якої введено екстремальний контур регулювання і враховуються збурюючі впливи.

Наукова новизна. У статті запропоновано шляхом використанням програмно-технічних можливостей прикладного програмного комплексу Matlab-Simulink створення імітаційної моделі системи оптимального керування положенням в просторі сонячної батареї, що включає екстремальний регулятор та враховує збурюючі впливи навколишнього середовища.

Практична значимість. Розроблена у середовищі програмного комплексуMatlab - Simulink імітаційна модель здатна до адаптування і може бути рекомендована для використання (на стадії проектування) попереднього знаходження параметрів контролера, налагодження екстремального регулятора системи, отримання прогнозованого перехідного процесу і підвищення продуктивності роботи сонячної електростанції (СЕС). Запропонована модель може бути використана також в учбовому процесі при дослідженні та демонстрації роботи подібних технологічних процесів.

Ключові слова: сонячні електростанції, системи оптимального керування, сонячний трекер, актуатор, імітаційна модель , дослідження

Перелік посилань

1. Титко, Р., & Калініченко, В. М. (2010). Відновлювані джерела енергії (досвід Польщі для України.
2. Виссарионов, В. И., Дерюгина, Г. В., Кузнецова, В. А., & Малинин, Н. К.(2008).Солнечная энергетика: Учебное пособие для вузов (под ред. В. И. Виссарионова).
3. Ильин, Р.А., & Ильин А.К. (1999).Солнечная энергетическая установка.кая установка. (Авторское свидетельство РФ№ 9901). Роспатент.
4. Султанов, В.В. (2016). Устройство для автоматической ориентации солнечной батареи.(Авторское свидетельство РФ №171448U1).Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет".
5. Палкин, Г.А., Терешкова, Л.К., Горбунов, Р.В., Волошинский, С.А., &Кискин, Д.А. (2019).Устройство ориентирования солнечной батареи.(Авторское свидетельство РФ№2723786C1). Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Забайкальский государственный университет".
6. Голубев,М.Н., Захаров, И.С., Дубяга, А.П., & Шевченко, О.У. (2002). Концентратор солнечной энергии. (Авторское свидетельство РФ № 1442960). Курский государственный технический университет.
7. Стребков, Д.С., Осьмаков, М.И., &Плохих, С.А. (2011). Солнечная электростанция.(Авторское свидетельство РФ № 2431787). Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства.
8. Сабірзянов, Т.Г., Кубкін, М.В., Солдатенко, В.П., & Козловський, О.А. (2012). Математична модель фотобатареї як джерела електричної енергії. Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету, 25 (1), 331-335.
9. Плєшков, П.Г., & Солдатенко, В.П. (2018). Моделювання роботи системи оптимального керування режимом електроенергетичної системи з відновлюваними джерелами енергії. Автоматика, комп’ютерно-інтегровані технології та проблеми енергоефективності в промисловості і сільському господарстві (АКІТ-2018): Матеріали 185 Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції, 15-16 листопада 2018 р., 103-104.
10. Ужеловський, В. О., Ужеловський, А. В., Ткачов, В. С., & Сатановський, Д. С. (2021). Імітаційна модель автоматизованої слідкуючої системи підвищення ефективності використання систем сонячних батарей. Матеріали Третьої науково-практичної конференції студентів ПДАБА, 26 квітня 2021 р.

• Наступна >